本發明涉及不銹鋼板焊接的技術領域，具體說是一種厚度小于0.3mm的不銹鋼板的焊接方法。

　　背景技術：

　　薄不銹鋼板廣泛應用于鋸條、泥板、油灰刀、電機、帶鋸、五金沖壓件、彈簧墊片/墊圈、不銹鋼包覆墊、u型彈簧片、塞尺、各類彈簧、等各種行業。

　　由于不銹鋼材質自身的壓延性較差，導致不銹鋼板材薄到一定程度后，其厚度與寬幅無法同時兼顧，不銹鋼板板材的寬幅隨著其厚度的減小而縮小，當不銹鋼板的厚度在0.1mm-0.3mm之間的范圍內，不銹鋼板材最大寬幅也不超過1m。因而不少行業轉而采用其他壓延性較好的金屬材質，低厚度大寬幅不銹鋼板材的缺失直接限制了相關行業的產品開發和種類多樣性，也提高了相關產品的生產成本。而傳統的激光焊接技術則無法完成厚度小于0.3mm的不銹鋼板無損焊接，焊接后的抗拉強度無法得到保證。另外，以不銹鋼板材為原料的生產中會產生大量的不銹鋼板下角料，而這些下角料通常作為廢料處理，不再具有生產價值，造成了部分的原料浪費。

　　技術實現要素：

　　本發明要解決的技術問題是提供一種厚度小于0.3mm的不銹鋼板的焊接方法。

　　本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:

　　本發明的厚度小于0.3mm的不銹鋼板的焊接方法，包括以下步驟：

　　a、材料剪裁，按要求裁剪不銹鋼板材，使切口平整，去除毛刺；

　　b、將兩部分待焊板材分別安裝固定于夾具上，將兩待焊板材的焊口對齊，焊口間隙不大于板材厚度的五分之一；

　　c、采用yag脈沖激光焊接機，并以惰性氣體作為焊接時的保護氣體，焊接時保證焊接部位的空氣被排除，使激光焊接熔池在保護氣籠罩之下；保持激光束照射在兩板材的對應焊口位置，激光束的功率為50-60w，能量2j，正離焦量1mm，工件上的光斑直徑0.3-0.5mm,頻率不小于50hz，脈寬3-5ms，激光焊接機按梯形脈沖輸出能量；

　　d、保持板材移動速度與激光脈沖的頻率和脈寬相匹配，使相鄰焊點相搭接。

　　本發明還可以采用以下技術措施：

　　所述的兩板材在激光束的照射位置呈“v”型設置，且兩板材之間的夾角為鈍角。

　　所述的固定板材的夾具包括第一板材料輥、第一板材輸送輥、第二板材料輥、第二板材輸送輥和收料輥。

　　第一板材輸送輥的軸心和第二板材輸送輥的軸心設置在與板材前進方向相垂直的同一平面內，兩軸心之間呈“v”字型設置，且兩軸心之間呈鈍角；激光焊接機的焊接工作位置對應于第一板材輸送輥和第二板材輸送輥之間的中間位置。

　　第一板材輸送輥的軸心與水平面之間呈-15°～-5°，第二板材輸送輥的軸心與水平面之間呈5°～15°。

　　第一板材輸送輥和第二板材輸送輥的相對分離的外端邊緣分別設置限位凸起，同時第一板材輸送輥和第二板材輸送輥相對接近的內端上方位置分別設置第一壓緊輪和第二壓緊輪，使兩塊待焊板材分別緊貼兩板材輸送輥。

　　本發明具有的優點和積極效果是:

　　本發明的厚度小于0.3mm的不銹鋼板的焊接方法中，將同厚度的小寬幅的薄不銹鋼板通過脈沖激光焊接相結合，無漏焊、無縫隙、無孔洞、無流淌、熱影響區無燒傷；焊縫強度高于母材強度，具有良好的屈服強度和抗拉伸斷裂強度。焊接結合后形成的不銹鋼板能夠作為一塊寬幅板材使用，克服了薄不銹鋼板材的幅寬對生產的限制，開拓了相關行業的應用前景。另外，通過本發明還可將不銹鋼板材的下角料重新焊接為可用的板材，減少了生產中的原料浪費，降低了生產成本。

　　附圖說明

　　圖1是本發明的厚度小于0.3mm的不銹鋼板的焊接方法中所采用夾具的示意圖；

　　圖2是本發明的厚度小于0.3mm的不銹鋼板的焊接方法中焊接工作位置的示意圖；

　　圖3是本發明的厚度小于0.3mm的不銹鋼板的焊接方法第一實施例中梯形脈沖示意圖；

　　圖4是本發明的厚度小于0.3mm的不銹鋼板的焊接方法第二實施例中梯形脈沖示意圖；

　　圖5是本發明的厚度小于0.3mm的不銹鋼板的焊接方法第三實施例中梯形脈沖示意圖。

　　具體實施方式

　　以下通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

　　本發明的厚度小于0.3mm的不銹鋼板的焊接方法，包括以下步驟：

　　a、材料剪裁，按要求裁剪不銹鋼板材，使切口平整，去除毛刺；

　　b、將兩部分待焊板材分別安裝固定于夾具上，將兩待焊板材的焊口對齊，焊口間隙不大于板材厚度的五分之一；

　　c、采用yag脈沖激光焊接機，并以惰性氣體，如氦氣、氬氣、氮氣等，作為焊接時的保護氣體，焊接時保證焊接部位的空氣被排除，使激光焊接熔池在保護氣籠罩之下；保持激光束照射在兩板材的對應焊口位置，激光束的功率為50-60w，能量2j，正離焦量1mm，工件上的光斑直徑0.3-0.5mm,頻率不小于50hz，脈寬3-5ms，激光焊接機按梯形脈沖輸出能量；

　　d、保持板材移動速度與激光脈沖的頻率和脈寬相匹配，使相鄰焊點相搭接。

　　實施例一：待焊板材為厚度為0.3mm的304不銹鋼板，焊接時包括以下步驟：

　　a、材料剪裁，按要求裁剪不銹鋼板材，使切口平整，去除毛刺；

　　b、將兩部分待焊板材分別安裝固定于夾具上，將兩待焊板材的焊口對齊，焊口間隙為0.06mm；

　　c、采用yag脈沖激光焊接機，并以惰性氣體作為焊接時的保護氣體，焊接時保證焊接部位的空氣被排除，使激光焊接熔池在保護氣籠罩之下；保持激光束照射在兩板材的對應焊口位置，激光束的功率為50w，能量2j，正離焦量1mm，工件上的光斑直徑0.3mm,頻率為50hz，脈寬3ms，激光焊接機按圖3所示的梯形脈沖輸出能量，0～0.5ms之間為激光輸出的線性上升階段，0.5～2.5ms間為100%功率的激光輸出，2.5～3ms之間為激光輸出的線性下降階段，至3ms處激光停止輸出；

　　d、保持板材移動速度與激光脈沖的頻率和脈寬相匹配，使相鄰焊點相搭接，從而保證焊點相連續，提高焊點位置的結合強度。

　　兩塊304不銹鋼板材的結合位置無漏焊、無縫隙、無孔洞、無流淌、熱影響區無燒傷；通過顯微鏡放大20倍下對焊道進行觀測，焊點連續、焊點搭邊、重疊不小于0.5個焊點直徑、密合無孔洞。

　　實施例二：待焊板材為厚度為0.2mm的301不銹鋼板，焊接時包括以下步驟：

　　a、材料剪裁，按要求裁剪不銹鋼板材，使切口平整，去除毛刺；

　　b、將兩部分待焊板材分別安裝固定于夾具上，將兩待焊板材的焊口對齊，焊口間隙為0.03mm；

　　c、采用yag脈沖激光焊接機，并以惰性氣體作為焊接時的保護氣體，焊接時保證焊接部位的空氣被排除，使激光焊接熔池在保護氣籠罩之下；保持激光束照射在兩板材的對應焊口位置，激光束的功率為60w，能量2j，正離焦量1mm，工件上的光斑直徑0.5mm,頻率為55hz，脈寬5ms，激光焊接機按圖4所示的梯形脈沖輸出能量，0～1ms之間為激光輸出的線性上升階段，1～4ms間為100%功率的激光輸出，4～5ms之間為激光輸出的線性下降階段，至5ms處激光停止輸出；

　　d、保持板材移動速度與激光脈沖的頻率和脈寬相匹配，使相鄰焊點相搭接。

　　兩塊301不銹鋼板材的結合位置無漏焊、無縫隙、無孔洞、無流淌、熱影響區無燒傷；通過顯微鏡放大20倍下對焊道進行觀測，焊點連續、焊點搭邊、重疊不小于0.5個焊點直徑、密合無孔洞。

　　實施例三：待焊板材為厚度為0.1mm的316不銹鋼板，焊接時包括以下步驟：

　　a、材料剪裁，按要求裁剪不銹鋼板材，使切口平整，去除毛刺；

　　b、將兩部分待焊板材分別安裝固定于夾具上，將兩待焊板材的焊口對齊，焊口間隙為0.015mm；

　　c、采用yag脈沖激光焊接機，并以惰性氣體作為焊接時的保護氣體，焊接時保證焊接部位的空氣被排除，使激光焊接熔池在保護氣籠罩之下；保持激光束照射在兩板材的對應焊口位置，激光束的功率為55w，能量2j，正離焦量1mm，工件上的光斑直徑0.4mm,頻率為55hz，脈寬4ms，激光焊接機按圖5所示的梯形脈沖輸出能量，0～0.5ms之間為激光輸出的線性上升階段，0.5～3.5ms間為100%功率的激光輸出，3.5～4ms之間為激光輸出的線性下降階段，至4ms處激光停止輸出；；

　　d、保持板材移動速度與激光脈沖的頻率和脈寬相匹配，使相鄰焊點相搭接。

　　兩塊316不銹鋼板材的結合位置無漏焊、無縫隙、無孔洞、無流淌、熱影響區無燒傷；通過顯微鏡放大20倍下對焊道進行觀測，焊點連續、焊點搭邊、重疊不小于0.5個焊點直徑、密合無孔洞。

　　在焊接過程中兩板材在激光束的照射位置呈“v”型設置，且兩板材之間的夾角為鈍角，從而便于兩不銹鋼板材之間的焊縫距離保持。

　　如圖1和圖2所示，固定板材的夾具包括第一板材料輥1、第一板材輸送輥2、第二板材料輥3、第二板材輸送輥4和收料輥5，從而實現激光焊接過程中給料、送料、焊接和收料同時進行，保證了板材焊接工作的連續性，提高了生產效率。

　　第一板材輸送輥2的軸心和第二板材輸送輥4的軸心設置在與板材6前進方向相垂直的同一平面內，兩軸心之間呈“v”字型設置，且兩軸心之間呈鈍角；激光焊接機的焊接工作位置即激光頭7對應于第一板材輸送輥和第二板材輸送輥之間的中間位置。

　　第一板材輸送輥的軸心與水平面之間呈-15°～-5°，第二板材輸送輥的軸心與水平面之間呈5°～15°，第一板材輸送輥和第二板材輸送輥分別與水平面之間所呈角度之和為零。

　　第一板材輸送輥和第二板材輸送輥的相對分離的外端邊緣分別設置限位凸起8，同時第一板材輸送輥和第二板材輸送輥相對接近的內端上方位置分別設置第一壓緊輪9和第二壓緊輪10，使兩塊待焊板材分別緊貼兩板材輸送輥，從而保證焊接過程中兩塊板材之間不會發生位移。

　　以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例公開如上，然而，并非用以限定本發明,任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內,當然會利用揭示的技術內容作出些許更動或修飾a，成為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的范圍內。

　　技術特征：

　　技術總結

　　一種厚度小于0.3mm的不銹鋼板的焊接方法，包括以下步驟：按要求裁剪不銹鋼板材，使切口平整，去除毛刺；將兩部分待焊板材分別安裝固定于夾具上，將兩待焊板材的焊口對齊；采用YAG脈沖激光焊接機，保持激光束照射在兩板材的對應焊口位置，按梯形脈沖輸出能量；保持板材移動速度與激光脈沖的頻率和脈寬相匹配，使相鄰焊點相搭接。本發明能夠將同厚度的小寬幅的薄不銹鋼板通過激光焊接相結合，無漏焊、無縫隙、無孔洞、無流淌、熱影響區無燒傷；焊點連續、焊點搭邊、重疊不小于0.5焊點直徑、密合、無孔洞；焊縫強度高于母材強度，具有良好的屈服強度、拉伸斷裂強度。

　　技術研發人員：王克會

　　受保護的技術使用者：天津濱海雷克斯激光科技發展有限公司

　　技術研發日：2016.12.31

　　技術公布日：2017.07.11